Glutamato funkcija ir poveikis nervų sistemai bei organizmui

  • Glutamatas yra pagrindinis centrinės nervų sistemos suÅŸadinimo neuromediatorius, dalyvaujantis 80–90 % smegenų sinapsių, reguliuojantis suvokimą, judėjimą, emocijas ir paÅŸinimą.
  • NMDA, AMPA ir metabotropiniai receptoriai leidÅŸia glutamatui moduliuoti sinapsinį plastiÅ¡kumą, atmintį ir mokymąsi, tačiau ilgalaikis perteklius gali sukelti eksitotoksiÅ¡kumą ir neuronų mirtį.
  • Mononatrio glutamatas (MSG) suteikia umami skonį ir, kai naudojamas laikantis geros gamybos praktikos, yra laikomas saugiu įvairių tarptautinių maisto saugos organizacijų.
  • Glutamato ir GABA pusiausvyra bei glijos reguliacija yra bÅ«tini norint palaikyti smegenų homeostazę ir sumaÅŸinti streso bei neurodegeneracinių ligų poveikį nerviniam audiniui.
DanielAtnaujinta

18 minučių

Glutamato funkcija ir poveikis nervų sistemai

Ar şinote, kaip veikia informacijos perdavimo procesas nervų sistemos lygmeniu? Ar şinojote, kad glutamatas vaidina svarbų vaidmenį šiame procese?

GalbÅ«t Å¡iuo metu jÅ«s galvojate apie garsųjį „umami“ arba penktąjį gastronominį skonį ir iÅ¡ dalies jis turi tam tikrą ryšį su tema (bet mes tai apibrÄ—ÅŸsime vėliau), tačiau glutamatą, apie kurį kalbame iÅ¡ esmės, yra aminorÅ«gÅ¡tis, sintetinama neuronų struktÅ«rų lygyje.

Nervų sistema per kelias specializuotas struktÅ«ras koordinuoja organizmo atsako į sutrikimus ar dirgiklius funkcijas, tai reiÅ¡kia, kad prieÅ¡ stimuliatorių, aptiktą mÅ«sų receptorių organų, pradedama veikti mÅ«sų nervinių ląstelių komanda, kad Å¡i informacija pasiektų centrinę sistemą. nervų sistema, kur gaunamas atsakas, kurį skleidÅŸia ta pati terpė (refleksinis lankas).

Dabar gerai Kokį vaidmenį visame tame vaidina glutamatas? Na, bÅ«na, kad per šį informacijos-stimulo mainų procesą sukuriamas informacinis tinklas, kuriame neuronai yra pagrindinis Å¡io pokyčio elementas. Sinapsas! Taigi procesas, kurio metu dvi struktÅ«ros susiliečia mainams atlikti, tapo populiarus, ir bÅ«tent Å¡ioje vietoje svarbią vietą uÅŸima Å¡io komponento pobÅ«dÅŸio medÅŸiagos, tai yra, neuromediatoriai, nes jų dėka garantuoti tą ryšį tarp neuronų.

glutamatas mononatrio

Neuronų mainai ir glutamatai

Kad suprastumėte kontekstą, ar prisimenate tą kartą, kai netyčia uÅŸlipote ant kojos pirÅ¡to ar palietėte karÅ¡tą pavirÅ¡ių? JÅ«sų reakcija buvo staigi: atitraukėte ranką ar paÅŸeistą kÅ«no vietą, kad apsisaugotumėte. Tikriausiai pasakėte: „AÅ¡ tai padariau negalvodamas“, bet tai ne visai tiesa, nes... UÅŸ jÅ«sų atsakymo slypėjo sudėtingas neuroninis procesas kuris leido jÅ«sų smegenims sukurti reakciją, pritaikytą tam stimului.

Centrinė nervų sistemos aÅ¡is yra smegenys; tai vieta, kur apdorojamos visos mintys ir suvokimai bei kuriamos reakcijos. Tačiau Smegenų struktÅ«ra nėra specializuota tiesioginiam iÅ¡orinių signalų priėmimui.Å tai kodėl su Å¡ia sistema yra susijusios ląstelių struktÅ«ros, vadinamos neuronais, kurios yra atsakingos uÅŸ tos informacijos perdavimą iÅ¡ Å¡altinio, kuriame ji renkama, į centrinės nervų sistemos struktÅ«ras, kurios yra atsakingos uÅŸ atsakų projektavimą pagal gautą stimulą.

Neuronai turi bÅ«dingą struktÅ«rą, kurią sudaro branduolys, esantis struktÅ«roje, vadinamoje „sumaJie taip pat turi savotiÅ¡ką pailgą cilindrą, vadinamą aksonu arba „neurono kÅ«nu“, kuris jungia nervų galus su branduoliu, ir trumpesnius tęsinius, vadinamus dendritais. Å ios ląstelės viduje vyksta glutamato sintezė.Ląstelė generuoja Å¡ią aminorÅ«gÅ¡tį, nes jai reikia galimybės uÅŸmegzti ryšį su kitais neuronais (sinapsėmis), ir bÅ«tent Å¡is komponentas, atlikdamas stimuliatoriaus ir neurotransmiterio funkcijas, leidÅŸia sukurti gerai ÅŸinomą reflekso lanką, kuris yra ne kas kita, kaip stimuliavimo-atsako grandinė.

Åœinduolių smegenyse glutamatas tarpininkauja daugumoje suÅŸadinamųjų sinapsių centrinės nervų sistemos. Manoma, kad jo yra maÅŸdaug 80–90 % smegenų sinapsių, todėl jis yra pagrindinis sensorinės, motorinės, kognityvinės ir emocinės informacijos tarpininkas. Be to, jis atlieka svarbų vaidmenį atminties formavimas, konsolidavimas ir atkÅ«rimas, mokymosi procesuose ir vadinamajame neuroplastiÅ¡kume, tai yra smegenų gebėjime prisitaikyti ir reorganizuotis.

Kitas svarbus aspektas yra tai, kad glutamatas yra tiesioginis GABA pirmtakas Gama-aminosviesto rÅ«gÅ¡tis (GABA) yra pagrindinis centrinės nervų sistemos slopinamasis neuromediatorius. Taigi, iÅ¡ tos pačios molekulės generuojami ir suÅŸadinimo, ir slopinimo signalai, iÅ¡laikant subtilią pusiausvyrą tarp neuronų aktyvacijos ir slopinimo, kuri palaiko sveiką smegenų funkciją.

Komponentinis pobūdis

Ar yra nebÅ«tina aminorÅ«gÅ¡tisTai reiÅ¡kia, kad organizmas gali jį pats sintetinti. Neuronų lygmenyje jis susidaro daugiausia „presinapsinės“ nervų ląstelių metabolizmo metu. Viskas prasideda nuo glutamino – amido, kurio gausu organizme, ypač raumenyse, bet ir nervų sistemoje. Å ioje reakcijoje stebimas tarpinis produktas, ÅŸinomas kaip glutaminazė, ir galiausiai neuronas pagamina glutamatą – aminorÅ«gÅ¡tį, reikalingą stimulo ir atsako perdavimo procesuose. Šį komponentą posinapsinis neuronas pasisavina per specifiniai receptoriai, kuriuos traukia glutamatas.

Bendru medÅŸiagų apykaitos poÅŸiÅ«riu, glutamatas taip pat gali bÅ«ti gaunamas iÅ¡ alfa-ketoglutaramatasAlfa-ketoglutaratas, Krebso ciklo (arba trikarboksirÅ«gščių ciklo) tarpinis produktas, transamininimo reakcijų metu gauna amino grupę ir paverčiamas glutamatu. Å is tiesioginis ryÅ¡ys tarp ląstelės energijos ciklo ir glutamato sintezės daro Å¡ią aminorÅ«gÅ¡tį pagrindiniu komponentu, jungiančiu metabolizmą ir neurotransmisiją.

Procesas glijos ląstelėje: Paskutinis ciklo, prasidedančio aukščiau apraÅ¡ytu procesu, ÅŸingsnis yra antroji reakcija, uÅŸbaigianti ciklą. Tai pasiekiama difunduojant Å¡iai neurotransmiterio aminorÅ«gÅ¡tiai į glijos ląsteles (ypač astrocitus), supančias sinapses ir centrinį nugaros smegenų kanalą. Å ioje struktÅ«roje vyksta atvirkÅ¡tinė reakcija, dėl kurios susidaro neurotransmiteris. glutaminaskurį vėl uÅŸfiksuoja presinapsiniai neuronai, kad pradėtų naują procesą. Å is nuolatinis neuronų ir astrocitų bendradarbiavimas yra ÅŸinomas kaip glutamato-glutamino ciklas ir sudaro iki 40 % viso smegenyse iÅ¡siskiriančio glutamato perdirbimo.

ApraÅ¡ytas procesas yra nenutrÅ«kstamas, vykstantis milisekundėmis, nes reflekso lanko ir likusių kognityvinių funkcijų vystymasis yra nuolatinis ir gyvybiÅ¡kai svarbus procesas, padedantis iÅ¡saugoti ÅŸmonių gerovę.

Glutamato receptoriai ir suÅŸadinamosios sinapsės

Kad glutamatas atliktų savo funkcijas, jam reikia prisijungti prie specifinių receptorių Å ie receptoriai daugiausia yra postsinapsinių neuronų membranoje. Tai specializuoti baltymai, kurie, atpaÅŸinę neurotransmiterį, sukelia signalą priimančioje ląstelėje elektrinių ir cheminių pokyčių kaskadą.

Apskritai galima išskirti dvi pagrindines receptorių šeimas:

  • Jonotropiniai receptoriaiJie veikia kaip jonų kanalai, kurie atsiveria, kai prisijungia glutamatas, leisdami praeiti jonams (daugiausia natrio, kalcio ir kalio). Jie generuoja greitas ir tiesiogines reakcijas į neurono elektrinį potencialą.
  • Metabotropiniai receptoriaiJie yra susieti su G baltymais ir aktyvuoja ląstelės viduje esančius antrinius pasiuntinius. Jų poveikis yra lėtesnis, bet stipriai moduliuoja neuronų jaudrumą ir plastiÅ¡kumą.

Jonotropinių glutamaterginių receptorių viduje išsiskiria trys pagrindiniai potipiai:

  • NMDA receptorius: itin svarbu sinapsinis plastiÅ¡kumas ir atmintį. Jis yra labai pralaidus kalciui, tačiau norint jį suaktyvinti, reikia prisijungti prie glutamato ir atlikti membranos depoliarizacijos, todėl veikia kaip „degtukų detektorius"tarp presinapsinio ir posinapsinio aktyvumo".
  • AMPA imtuvasJis labai greitai aktyvuojamas iÅ¡siskyrus glutamatui ir pirmiausia leidÅŸia praeiti natriui. Jis daugiausia atsakingas uÅŸ greiti suÅŸadinimo potencialai daugumoje glutamaterginių sinapsių.
  • Kainato imtuvasRečiau aptinkamas, bet atlieka moduliuojantį vaidmenį tiek suÅŸadinančiose, tiek slopinančiose sinapsėse. Jis taip pat dalyvauja reguliuojant specifinių neuronų tinklų jaudrumą.

AMPA ir NMDA receptoriai jie dirba koordinuotaiKai ateina nervinis impulsas, presinapsinės pÅ«slelės iÅ¡skiria glutamatą į sinapsinį plyšį. Pirmiausia aktyvuojami AMPA receptoriai, sukeliantys greitą ir galingą, bet trumpalaikę depoliarizaciją. Jei Å¡ios depoliarizacijos pakanka, ji paÅ¡alina magnio „bloką“, kuris paprastai blokuoja NMDA receptorių kanalą, leisdamas jam aktyvuotis. Tada NMDA receptorius leidÅŸia patekti kalciui, sukeldamas ląstelės viduje esančius mechanizmus, kurie stiprina arba silpnina sinapsę – neurotransmiterio ląstelinį pagrindą. mokymasis ir atmintis.

Å ių receptorių stiprumas ir skaičius nėra statiÅ¡ki. Tokie veiksniai kaip lėtinis stresasAplinkos stimuliacijos tipas arba elektrinio aktyvumo modeliai gali sukelti degradacijos procesus arba naujų AMPA ir NMDA subvienetų įterpimą į membraną. PavyzdÅŸiui, ilgalaikis stresorių poveikis (atmatymai, nuolatinis vertinimas, didelis emocinis krÅ«vis) gali aktyvuoti hormoninius kelius, kurie skatina tam tikrų subvienetų (pvz., GluR1 arba NR1) degradaciją per ubikvitino-proteasomos sistemą, maÅŸindami glutamaterginę perdavimą pagrindinėse srityse, tokiose kaip prefrontalinė ÅŸievė, ir paveikdami darbinę atmintį bei kognityvinį lankstumą.

Glutamatas, sinapsinis plastiškumas, atmintis ir mokymasis

Glutamatas yra vienas svarbiausių smegenų neuromediatorių ir atlieka esminį vaidmenį atmintis ir mokymasisJo funkcija neapsiriboja impulsų perdavimu: ji taip pat keičia jungčių stiprumą tarp neuronų, procesas, ÅŸinomas kaip sinapsinis plastiÅ¡kumas.

Yra dvi pagrindinės su glutamatu susijusios plastiškumo formos:

  • Ilgalaikė potenciacija (LTP)Ilgalaikė potenciacija (ILP) – tai ilgalaikis sinapsės efektyvumo padidėjimas po pasikartojančios aukÅ¡to daÅŸnio stimuliacijos. Tai labai priklauso nuo NMDA receptorių aktyvacijos ir kalcio patekimo į posinapsinį neuroną. Å is kalcis aktyvuoja signalizacijos kaskadas, kurios stiprina sinapsę, pavyzdÅŸiui, įterpdamas į membraną daugiau AMPA receptorių. ILP laikoma viena iÅ¡ ląstelės bazių. naujų prisiminimų formavimasis.
  • Ilgalaikė depresija (LTD)Tai atvirkÅ¡tinis procesas, kai sinapsinis efektyvumas maÅŸÄ—ja po tam tikrų pasikartojančios ar ilgalaikės stimuliacijos modelių. Paprastai tai apima ilgalaikį metabotropinių glutamato receptorių aktyvavimą arba specifinius NMDA aktyvacijos modelius. LTD leidÅŸia „IÅ¡trinti“ arba iÅ¡ naujo koreguoti ryÅ¡ius, bÅ«tina siekiant iÅ¡vengti sistemos perkrovos ir sudaryti sąlygas lanksčiam mokymuisi.

Mokymosi metu glutamato išsiskyrimas specifinėse sinapsėse aktyvuoja šiuos LTP ir LTD mechanizmus, stiprindamas vienus ryšius ir silpnindamas kitus. Tokiu būdu smegenys... koduoja, saugo ir reorganizuoja informaciją remiantis patirtimi. Tinkama glutamato kiekio ir jo receptorių reakcijos pusiausvyra yra būtina, kad šie procesai tinkamai veiktų.

Glutamaterginės sistemos disbalansas gali sukelti atminties ir mokymosi sunkumų. Tiek perteklius (dėl kurio atsiranda per didelis suÅŸadinimas ir neuronų paÅŸeidimas), tiek trÅ«kumas (sumaÅŸinantis plastiÅ¡kumą) gali sukelti kognityvinių problemų. IÅ¡ tiesų, glutamato signalizacijos pokyčiai buvo susieti su įvairiomis ligomis. neurologinio vystymosi sutrikimaiÅ¡izofrenija, nuotaikos sutrikimai, kognityviniai sutrikimai ir neurodegeneracinės ligos.

Glutamato funkcijos organizme

Glutamatas yra ÅŸinomas dėl savo dalyvavimo neuroniniuose procesuose nervų sistemos lygmeniu; tačiau jis taip pat lemia kitų komponentų sintezę ir dalyvauja daugelyje medÅŸiagų apykaitos funkcijų.

  • Baltymų susidarymas: Dalyvaudamas įvairiuose medÅŸiagų apykaitos procesuose, jis atlieka Å¡ias funkcijas: junginių susidarymo pirmtakasypač baltyminės kilmės. Glutamato anglies skeletas gali bÅ«ti transformuojamas į alfa-ketoglutaratą ir integruotas į Krebso ciklą, o jo amino grupė perkeliama į kitus skeletus ir susidaro skirtingos aminorÅ«gÅ¡tys.
  • Neuromediatorius: Tai yra svarbiausias jos vaidmuo, nes ji pirmiausia dalyvauja komunikacijos procesai tarp neuronųkur jis indukuoja ir suÅŸadina struktÅ«ras, kurios palengvina dirgiklių ir impulsų perdavimą.

Neuronai metabolizuodami išskiria sintetintą glutamatą, ir tai veikia kaip cheminis nešiklis, kurį sugauna specifinės struktūros, vadinamos baltymų receptoriais.

  • Susiję baltymų receptoriai: N-metil-D-aspartatas (NMDA), AMPA, kainatas ir vadinamieji metabotropiniai receptoriai. Nors informacijos mainų procesas tarp neuronų gali vykti per tiesioginį vieno neurono aksono sujungimą su kito neurono dendritais (elektrinė sinapsė), Paprastai reikalingas stimuliuojančių cheminių medÅŸiagų poveikis. pavyzdÅŸiui, glutamatas, siekiant uÅŸtikrinti tikslų ir moduliuojamą perdavimą.

Be savo vaidmens centrinėje nervų sistemoje, glutamatas atlieka pagrindines funkcijas ir kituose audiniuose:

  • ÅœarnynasTai svarbus energijos Å¡altinis enterocitams (ÅŸarnyno epitelio ląstelėms). Ten jis naudojamas transamininimo ir oksidacijos reakcijose, siekiant susidaryti ATP ir aminorÅ«gÅ¡tims, tokioms kaip alaninas, aspartatas, prolinas, ornitinas ir citrulinas.
  • KepenysJis dalyvauja azoto metabolizme, kitų aminorÅ«gščių sintezėje ir Å¡lapalo cikle. Jis yra labai svarbus gaminant N-acetilglutamatas, esminis karbamido ciklo aktyvatorius.
  • Antioksidantų sistema: yra pirmtakas glutationas, vienas svarbiausių ląstelių antioksidantų, apsaugantis nuo oksidacinio streso ir reaktyviųjų deguonies bei azoto formų.

Mononatrio glutamatas ir umami skonis

Kalbant apie „glutamatą“, dauguma ÅŸmonių daÅŸniausiai galvoja apie mononatrio glutamatas (MSG), druska, susidaranti aminorÅ«gÅ¡ties molekulei reaguojant su neorganiniu junginiu natriu.

Šis komponentas Jis tapo plačiai paplitęs pavadinimu umami arba ajinomoto.ir pasiekia daugybę pritaikymų maisto pramonėje:

AzijietiÅ¡kas maistas: Umami, kaip penktojo skonio pasaulyje, įtraukimas leidÅŸia paruoÅ¡ti daugybę receptų, ir jo natÅ«raliai yra Å¡ios kulinarinės kultÅ«ros pagrindiniuose produktuose, tokiuose kaip jÅ«ros dumbliai (230–3380 mg) ir sojų padaÅŸas (450–700 mg). Å iuose maisto produktuose gausu laisvojo L-glutamato ir nukleotidų, tokių kaip inozinatas ir guanilatas, kurie sustiprina umami signalą veikdami tuos pačius receptorius.

Umami Jis buvo apibÅ«dintas kaip „labai skanus“ skonis....kuris sukelia malonius pojūčius gomuryje. BÅ«tent mokslininkė Kikunae Ikeda, dirbanti Tokijo universitete, susiejo šį kombu jÅ«ros dumblių sultinio sukeliamą pojÅ«tį su mononatrio glutamatu (MSG). MSG naudojimas maiste sukelia intensyvų pojÅ«tį, kurio sunku apibÅ«dinti ÅŸodÅŸiais ir kuris daugeliu atvejų yra labai patrauklus, galintis sukelti persivalgymą, jei nekontroliuojamas dedamas kiekis.

Neapdoroti maisto produktai: Mononatrio glutamatas (MSG) natÅ«raliai randamas maisto produktuose, nors ir nėra pagrindinė jų gamybos sudedamoji dalis. Åœemiau pateikiami keli Å¡ių maisto produktų pavyzdÅŸiai su apytiksliu laisvojo glutamato kiekiu juose:

  • Pomidoras (140–250 mg)
  • Bulvės (30–180 mg)
  • Kumpis (340 mg)
  • Åœalioji arbata (200–650 mg)
  • SÅ«riai: parmezanas (1150 mg), čederis (180 mg), rokforas (1200 mg).

Net ir motinos pienas Jame yra didelis kiekis laisvojo glutamato, kurio kiekis didėja progresuojant laktacijai. Tai rodo, kad glutamatas ne tik prisideda prie malonaus pieno skonio, bet ir atlieka energetines bei imunologines funkcijas kÅ«dikio ÅŸarnyne.

Tabletės: Kurį laiką nereceptinių vaistų rinkoje buvo populiarios 500 mg tabletės, kurių sudėtyje buvo Å¡io komponento. Jos buvo reklamuojamos kaip „maistas smegenims“ ir siÅ«lomos kaip produktas, galintis aktyvuoti ir stimuliuoti smegenų procesus. Nors tiesa, kad glutamatas yra labai svarbus neuronų funkcijai, Tiesioginis vartojimas maisto papildų pavidalu turėtų bÅ«ti atliekamas atsargiai.KÅ«nas labai grieÅŸtai reguliuoja glutamato kiekį kraujyje ir, ypač, smegenyse, todėl Å¡ios pusiausvyros pakeitimas gali bÅ«ti neproduktyvus.

Kalbant apie maisto saugą, keli tarptautiniai komitetai įvertino MSG naudojimą kaip priedą. Tokios organizacijos kaip JECFA (jungtinis FAO/PSO maisto priedų ekspertų komitetas) ir skirtingų regionų reguliavimo agentÅ«ros jį klasifikavo kaip ingredientas, visuotinai pripaÅŸintas saugiu (GRAS) Kai naudojamas laikantis geros gamybos praktikos, tai reiÅ¡kia, kad įprastomis dozėmis vartojant vaistą, jis nekelia jokios ÅŸinomos rizikos plačiajai populiacijai.

Glutamatas, eksitotoksiškumas ir neurologinės patologijos

Nors glutamatas yra bÅ«tinas normaliai smegenų funkcijai,. Ilgalaikis perteklius gali bÅ«ti toksiÅ¡kas neuronams. Å is reiÅ¡kinys ÅŸinomas kaip eksitotoksiÅ¡kumasTai atsitinka, kai glutamatas iÅ¡siskiria dideliu mastu arba ilgai, arba kai sutrinka neuronų ir astrocitų reabsorbcijos sistema, dėl ko receptoriai (ypač NMDA) nuolat aktyvuojami ir į ląsteles patenka per daug kalcio.

Padidėjęs tarpląstelinis kalcio kiekis sukelia ÅŸalingų įvykių kaskadą: baltymus ir lipidus skaidančių fermentų aktyvaciją, pernelyg didelę laisvųjų radikalų gamybą, mitochondrijų pokyčius ir galiausiai neuronų mirtisÅ is eksitotoksiÅ¡kumas buvo susijęs su įvairiomis patologijomis:

  • Insultas ir iÅ¡emijaInsulto ar Å¡irdies sustojimo metu dėl deguonies trÅ«kumo neuronai iÅ¡lieka nuolatinėje depoliarizacijos bÅ«senoje, todėl iÅ¡siskiria dideli glutamato kiekiai. Nuolatinis NMDA receptorių aktyvavimas ir didÅŸiulis kalcio antplÅ«dis prisideda prie neuronų mirties paveiktose vietose.
  • EpilepsiaEpilepsijos priepuoliai apima didelius, sinchronizuotus suÅŸadinamųjų neuronų iÅ¡krovimus. Pastebėta, kad glutamaterginės sistemos hiperaktyvumas, ypač per AMPA receptorius ir, ligai progresuojant, taip pat ir NMDA receptorius, skatina epilepsijos iÅ¡krovų atsiradimą ir palaikymą.
  • Neurodegeneracinės ligosTokios ligos kaip Alzheimerio liga, Huntingtono liga ir kai kurios amiotrofinės lateralinės sklerozės (ALS) formos yra susijusios su per dideliu glutamato iÅ¡siskyrimu arba sutrikusiu pakartotiniu įsisavinimu. Å is perteklius prisideda prie progresuojančios neuronų degeneracijos. IÅ¡ tiesų, vaistai, moduliuojantys glutamato iÅ¡siskyrimą arba veikimą (pvz., riluzolas sergant ALS arba NMDA receptorių moduliatoriai sergant kitomis ligomis), yra naudojami siekiant sulėtinti paÅŸeidimo progresavimą.
  • Trauminis smegenų suÅŸalojimasGalvos traumos ar nugaros smegenų paÅŸeidimo atveju neuronų ir sinapsių plyÅ¡imas sukelia staigų glutamato iÅ¡siskyrimą į tarpląstelinę erdvę, sukeldamas kaskadinį efektą: paÅŸeidÅŸiami ir kaimyniniai neuronai, kurie iÅ¡skiria savo glutamatą, sustiprindami paÅŸeistą vietą.

Taip pat tiriamas glutamaterginės signalizacijos vaidmuo autizmo spektro sutrikimaikur buvo pasiÅ«lytas disbalansas tarp suÅŸadinimo (glutamatas) ir slopinimo (GABA) tokiose srityse kaip prefrontalinė ÅŸievė ir įvairiose nerimo sutrikimai, kuriame asociatyvus baimės mokymasis ir jos iÅ¡nykimas galėtų bÅ«ti naudingi gydant terapijas, kurios moduliuoja glutamaterginį aktyvumą specifinėse grandinėse.

Kinų restorano sindromas: Kai kurie autoriai šį terminą vartojo apibÅ«dindami simptomų rinkinį (galvos svaigimą, pykinimą, krÅ«tinės skausmą, astmą, silpnumą), kurį sukelia didelis maisto, gausiai pagardinto mononatrio glutamatu, vartojimas. Teigiama, kad ypač jautriems asmenims arba asmenims, turintiems neurologinį polinkį, Å«minis glutamaterginės sistemos perstimuliavimas gali prisidėti prie trumpalaikio diskomforto, nors sisteminės mokslinės apÅŸvalgos galutinai nepatvirtino tiesioginio prieÅŸastinio ryÅ¡io daugumai gyventojų. Tačiau akivaizdu, kad bet koks lėtinis pakitimas, dėl kurio glutamaterginė sistema yra pernelyg aktyvi gali skatinti neuronų iÅ¡sekimą ir paÅŸeidimą.

  • Galvos svaigimas
  • Liga.
  • KrÅ«tinės skausmas.
  • Astma
  • Traukuliai (esant jautriems pacientams arba turintiems neurologinį polinkį).

Glutamato ir GABA pusiausvyra ir homeostazė

Centrinėje nervų sistemoje dauguma suÅŸadinamųjų neuronų naudoja glutamatą, o dauguma slopinamųjų neuronų – GABA. Abiejų populiacijų pusiausvyra Tai lemia bendrą smegenų veiklos tonusą. Jei glutamaterginis suÅŸadinimas per daug vyrauja, gali pasireikÅ¡ti padidėjęs jaudrumas, nerimas, epilepsijos priepuoliai arba neuronų paÅŸeidimas; jei GABAerginis slopinimas per daug vyrauja, gali sulėtėti kognityviniai gebėjimai, atsirasti stiprus mieguistumas arba sunku reaguoti į dirgiklius.

GABA sintetinamas tiesiogiai iÅ¡ glutamato naudojant fermentą glutamo rÅ«gÅ¡ties dekarboksilazė (GAD)Todėl GABAerginiai neuronai, norėdami palaikyti savo funkciją, priklauso nuo pakankamo glutamato ir glutamino kiekio. Savo ruoÅŸtu astrocitai reguliuoja ekstraląstelinį glutamato kiekį, uÅŸkirsdami kelią eksitotoksiÅ¡kumui ir tiekdami glutaminą glutamato glutamato ir GABA pakartotinei sintezei.

Fiziologiniai mechanizmai, tokie kaip vagalinio nervo tonasÅ irdies ritmo kintamumas ir tinkamas atsakas į stresą padeda stabilizuoti glutamaterginį signalizavimą. Pastebėta, kad kvėpavimo treniravimas rezonansiniais daÅŸniais (apie 0,1 Hz) ir tam tikri biogrįştamojo ryÅ¡io metodai pagerina autonominę homeostazę ir netiesiogiai suÅ¡velninti elgesio streso poveikį ant glutamaterginės sinapsės architektÅ«ros, skatinant sveikesnį plastiÅ¡kumą.

Apskritai glutamatas yra molekulė su „dviem veidais“: vienoje pusėje, nepakeičiamas protiniam gyvenimui, atminčiai, mokymuisi ir umami skoniuiKita vertus, jis gali bÅ«ti ÅŸalingas, kai jo lygis ar signalizacija tampa nereguliuojami. Geresnis jo veikimo mechanizmų, receptorių ir metabolizmo supratimas atveria duris mitybos, elgesio ir farmakologinių strategijų, skirtų nervų sistemai apsaugoti ir kognityvinėms funkcijoms optimizuoti, kÅ«rimui.


Pridėti kaip pageidaujamą šaltinį